Гомеобокс белок госекоид
Гс | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | GSC , SAMS, Goosecoid Homeobox | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Омим : 138890 ; MGI : 95841 ; Гомологен : 7744 ; GeneCards : GSC ; OMA : GSC - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Гузекоид белка гомеобокс (GSC) - это гомеобокс белок , который кодируется у людей геном GSC . Как и другие гомеобоксные белки, гусекоидные функционируют как фактор транскрипции, участвующий в морфогенезе . что в Xenopus Считается , GSC играет решающую роль в явлении организатора Spemann-Mangold . [ 5 ] Благодаря трассировке линии и микроскопии с временем можно наблюдать влияние GSC на соседние клеточные судьбы. В эксперименте, в котором вводили клетки с GSC и наблюдали эффекты неинъецированных клеток, GSC рекрутировал соседние неинъецированные клетки в дорсальной бластопорной губе гастролы Xenopus с образованием двойной дорсальной оси, что позволяет предположить, что гуозекоидный белок играет роль в регуляции ячеек во время гаструляции . [ 6 ] [ 5 ]
Неясно, как GSC выполняет эту организационную функцию. Ошибки в формировании гусекоидного белка у мышей и людей имеют ряд последствий для развивающегося эмбриона, как правило, в областях производных клеток нервного гребня , суставов бедра и плечевых суставов и черепно -лицевого развития. Считалось, что короткий статус, атрезия слухового канала, гипоплазия нижней челюсти и скелетные аномалии (SAM) являются редким аутосомно -рецессивным расстройством развития , но последовательно секвенированием целого экзома было обнаружено, что SAMS является результатом мутации гена GSC. [ 7 ] собранные из секвенирования целого экзома, а также фенотипическое представление SAM, указывают на то, что белок гусекоидный Данные , у млекопитающих бедра. [ 8 ]
Функция
[ редактировать ]Ген GSC определяет спецификацию клеточного фаната нервного кресла и способствует дорсально вентральному паттерну. Чрезмерная активация в Xenopus способствует дорс-передней миграции и дорсализации мезодермальной ткани клеток наряду с BMP-4 . [ 9 ] И наоборот, анализ потерь функций косвенно предотвратил формирование головы в Xenopus [ 10 ] и дефекты головы у рыбок данио. [ 11 ] Хотя нокаутированные исследования у мышей показали, что ген GSC не требуется для гаструляции, выбивая ген, что приводит к снижению основания черепа. Мутация в гене GSC у дрозофилы смертельна. [ 12 ]
Ген GSC способствует образованию организатора Spemann. Этот организатор предотвращает индукцию эктодермы в будущей области эмбриона в будущей эмбрионе, чтобы стать эпидермисом; Вместо этого он позволяет будущей области головы образовывать нервные складки, что в конечном итоге превратится в мозг и спинной мозг. Для нормального переднего развития, организатор Spemann не может выразить факторы транскрипции XWNT-8 или BMP-4. GSC напрямую подавляет экспрессию XWNT-8, а косвенно подавляя BMP-4. [ 13 ] Ингибирование XWNT-8 и BMP-4 гарантирует, что может произойти нормальное переднее развитие, продвигаемое организатором Spemann.
Экспрессия GSC происходит дважды в развитии, сначала во время гаструляции, а вторая во время органогенеза. [ 14 ] GSC обнаруживается в высоких концентрациях в дорсальной мезодерме и эндодерме во время гаструляции. Более позднее выражение GSC ограничено областью головы. В лягушке Xenopus клетки, которые экспрессируют GSC, становятся эндодермой глотки, мезодермой головы, вентральной скелетной тканью головы и некоррек. [ 15 ]
Мутации
[ редактировать ]Мутация в гене GSC вызывает короткий рост, атрезию слухового канала, гипоплазию нижней челюсти и аномалии скелета (SAM). Ранее считалось, что SAMS является аутосомно-рецессивным расстройством, но исследования с молекулярным кариотипированием и секвенированием целого экзома (WES) показали обратное. [ 7 ]
Мутации в гене GSC могут привести к специфическим фенотипам, возникающим в результате второй экспрессии гена GSC во время органогенеза. Модели нокаута мышей генов экспресс-дефектов в языке, полости носа, носовых ям, внутреннего уха и внешнего слухового мяса. [ 16 ] Мыши новорожденных, родившиеся с этой мутацией, умирают в течение 24 часов из -за осложнений при дыхании и сосании молока, в результате краниофациальных аномалий, вызванных мутацией. Мутации к гену GSC у людей могут привести к состоянию, известному как синдром SAMS, характеризующийся коротким ростом, атрезией слухового канала, гипоплазией нижней челюсти и аномалиями скелета. [ 7 ] [ 17 ]
Роль в развитии рака
[ редактировать ]Из-за своей роли транскрипционного фактора в миграции клеток во время эмбрионального развития GSC рассматривается как потенциальный ролевой игрок в развитии рака и метастазировании, поскольку эмбриональное развитие и развитие рака имеют сходные характеристики. GSC, наряду с другими транскрипционными факторами, такими как Twist , Foxc2 и Snail , индуцируют эпителиальные к мезенхимальным переходам, регулируя белки клеточной адгезии E-кадгерина , α-катенина и γ-катенина в эпителиальных клетках. [ 18 ] Исследования показали, что в высоко метастатических яичниках, легких, молочной железе и других раковых клетках GSC высоко экспрессируется на ранней стадии прогрессирования опухоли. [ 19 ] Кроме того, высокий уровень экспрессии GSC в раковых клетках коррелирует с низкой выживаемостью и, следовательно, может использоваться в качестве прогностического инструмента. [ 20 ] Высокая экспрессия GSC также коррелирует с хеморезистентностью рака. Следовательно, GSC «клетки Primes для экспрессии агрессивных фенотипов [ 19 ] И «может быть наиболее потенциальным биомаркером ответа на лекарств и плохого прогноза. [ 20 ] ”
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000133937 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000021095 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный "Xenopus Goosecoid" . Интерактивная муха, Drosophila .
- ^ Blum M, De Robertis EM, Kojis T, Heinzmann C, Klisak I, Geissert D, Sparkes RS (май 1994). «Молекулярное клонирование гена гена человека гена (GSC) и картирование гена с хромосомой человека 14q32.1». Геномика . 21 (2): 388–93. doi : 10.1006/geno.1994.1281 . PMID 7916327 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Parry DA, Logan CV, Stegmann AP, Abdelhamed Za, Calder A, Khan S, et al. (Декабрь 2013). «SAMS, синдром короткого роста, слуховой канальной атрезии, гипоплазии нижней челюсти и скелетных аномалий-это уникальная нейрокростопатия, вызванная мутациями в гузекоиде» . Американский журнал человеческой генетики . 93 (6): 1135–42. doi : 10.1016/j.ajhg.2013.10.027 . PMC 3853132 . PMID 24290375 .
- ^ «Цыпленок -госекоид» . Интерактивная муха, Drosophila .
- ^ Niehrs C, Keller R, Cho KW, De Robertis EM (1993). «Гомеобокс ген гена контролирует миграцию клеток у эмбрионов Xenopus ». Клетка . 72 (4): 491–503. doi : 10.1016/0092-8674 (93) 90069-3 . PMID 8095000 . S2CID 2147704 .
- ^ Steinbeisser H, Fainsod A, Niehrs C, Sasai Y, De Robertis EM (ноябрь 1995 г.). «Роль GSC и BMP-4 в дорсально вентральном паттерне маргинальной зоны в Xenopus: исследование потери функции с использованием антисмысловой РНК» . Embo Journal . 14 (21): 5230–43. doi : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb00208.x . PMC 394633 . PMID 7489713 .
- ^ Rivera-Pérez JA, Mallo M, Gendron-Maguire M, Gridley T, Behringer RR (сентябрь 1995 г.). «Гуосекоид не является неотъемлемым компонентом организатора Gaskstrula мыши, но необходим для развития черепно -лицевой и ребер» . Разработка . 121 (9): 3005–12. doi : 10.1242/dev.121.9.3005 . PMID 7555726 .
- ^ Goriely A, Stella M, Coffinier C, Kessler D, Mailhos C, Dessain S, Desplan C (май 1996 г.). «Функциональный гомолог гусекоида у дрозофилы». Разработка . 122 (5): 1641–50. doi : 10.1242/dev.122.5.1641 . PMID 8625850 .
- ^ Yao J, Kessler DS (август 2001 г.). «Goosecoid способствует активности организатора головы путем прямой репрессии XWNT8 в организаторе Spemann» . Разработка . 128 (15): 2975–87. doi : 10.1242/dev.128.15.2975 . PMID 11532920 .
- ^ Yamada G, Mansouri A, Torres M, Stuart ET, Blum M, Schultz M, De Robertis EM, Gruss P (сентябрь 1995 г.). «Целевая мутация мышиного гена -гена приводит к черепно -лицевым дефектам и неонатальной смерти» (PDF) . Разработка . 121 (9): 2917–22. doi : 10.1242/dev.121.9.2917 . PMID 7555718 .
- ^ Де Робертис Э., Блум М., Нирс С., Стейнбиссер Х (апрель 1992 г.). «Индукция мезодермы и происхождение эмбриональной оси: гуосекоида и организатора» . Разработка . 116 (1): 167–171. doi : 10.1242/dev.116.suplement.167 . PMID 1483385 .
- ^ Yamada G, Ueno K, Nakura S, Hanamure Y, Yasui K, Uemura M, Eizuru Y, Mansouri A, Blum M, Sugimura K (апрель 1997 г.). «Назальные и глоточные аномалии, вызванные мутацией гена гена мыши» » Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация 233 (1): 161–5 Doi : 10.1006/ brc.1997.6 PMID 91444415
- ^ Lemire EG, Hildes-Ripstein GE, Reed MH, Chudley AE (январь 1998 г.). «SAMS: предварительно уникальный синдром множественных врожденных аномалий, состоящий из короткого роста, атрезии слухового канала, гипоплазии нижней челюсти и скелетных аномалий». Американский журнал медицинской генетики . 75 (3): 256–60. doi : 10.1002/(SICI) 1096-8628 (19980123) 75: 3 <256 :: AID-AJMG5> 3.0.CO; 2-O . PMID 9475592 .
- ^ Мани С.А., Ян Дж., Брукс М., Шванингер Г., Чжоу А., Миура Н., Куток Дж.Л., Хартвелл К., Ричардсон Аль, Вайнберг Р.А. (июнь 2007 г.). «Мезенхима Форкхед 1 (FOXC2) играет ключевую роль в метастазировании и связан с агрессивным базальноподобным раком молочной железы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (24): 10069–74. Bibcode : 2007pnas..10410069M . doi : 10.1073/pnas.0703900104 . PMC 1891217 . PMID 17537911 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Hartwell KA, Muir B, Reinhardt F, Carpenter AE, Sgroi DC, Weinberg RA (декабрь 2006 г.). «Ген организатора Spemann, Goosecoid, способствует метастазированию опухоли» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (50): 18969–74. Bibcode : 2006pnas..10318969H . doi : 10.1073/pnas.0608636103 . PMC 1748161 . PMID 17142318 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Кан К.В., Ли М.Дж., Сонг Дж.А., Чжон Дж.Ю., Ким Й.К., Ли С., Ким Т., Квак К.Б., Ким О.Дж, Ан Х.Дж. (июль 2014 г.). «Сверхэкспрессия гузекоидного гомеобокса связана с хеморезистентностью и плохим прогнозом при раке яичников» . Онкологические отчеты . 32 (1): 189–98. doi : 10.3892/или.2014.3203 . PMID 24858567 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Schlade-Bartusiak K, Macintyre G, Zunich J, Cox DW (январь 2008 г.). «Ребенок с удалением (14) (Q24.3Q32.13) и слуховой невропатией». Американский журнал медицинской генетики, часть а . 146a (1): 117–23. doi : 10.1002/ajmg.a.32064 . PMID 18074379 . S2CID 13536206 .
- Hartwell KA, Muir B, Reinhardt F, Carpenter AE, Sgroi DC, Weinberg RA (декабрь 2006 г.). «Ген организатора Spemann, Goosecoid, способствует метастазированию опухоли» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (50): 18969–74. Bibcode : 2006pnas..10318969H . doi : 10.1073/pnas.0608636103 . PMC 1748161 . PMID 17142318 .
- Barrios-Rodiles M, Brown KR, Ozdamar B, Bose R, Liu Z, Donovan RS, Shinjo F, Liu Y, Dembowy J, Taylor IW, Luga V, Przulj N, Robinson M, Suzuki H, Hayashizaki Y, Jurisica I, Wrana JL (март 2005 г.). «Высокопроизводительное отображение динамической сигнальной сети в ячеек млекопитающих». Наука . 307 (5715): 1621–5. Bibcode : 2005sci ... 307.1621b . doi : 10.1126/science.1105776 . PMID 15761153 . S2CID 39457788 .
- Namciu SJ, Friedman RD, Marsden MD, Sarausad LM, Jasoni CL, Fournier RE (март 2004 г.). «Организация последовательности и области привязанности к матрице генов ингибитора сериновой протеазы человека при 14q32.1». Геном млекопитающих . 15 (3): 162–78. doi : 10.1007/s00335-003-2311-y . PMID 15014966 . S2CID 8594824 .
- Foucher I, Montesinos ML, Volovitch M, Prochiantz A, Tremblau A (май 2003 г.). «Совместная регуляция промотора MAP1B с помощью HNF3beta/FOXA2 и закрепленного является результатом высоко консервативного механизма для прямого взаимодействия гомеопротеинов и факторов транскрипции FOX» . Разработка . 130 (9): 1867–76. doi : 10.1242/dev.00414 . PMID 12642491 .
- Данилов В., Блум М., Швейкерт А., Кампионе М., Стейнбиссер Х (январь 1998 г.). «Негативная ауторегуляция специфичного для организатора гомеобокс гена гена» . Журнал биологической химии . 273 (1): 627–35. doi : 10.1074/jbc.273.1.627 . PMID 9417125 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Гусекоидная страница на hhmi.ucla.edu